Question

某化学兴趣小组到野外考察，取回一些石灰石样品（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）．为了确定其组成，该小组做了以下实验：取石灰石8克于烧杯中，然后分四次加入稀盐酸（每次加入10克），实验过程中所得数据如下表：

实验次数	1	2	3	4
加入稀盐酸质量（克）	10	10	10	10
烧杯中余下固体质量（克）	5	m	l	1

（1）m=______；
（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（3）实验结束后烧杯中稀盐酸的溶质质量分数．（计算结果保留l位小数）

Answer 1

解：（1）由第一次加入10g稀盐酸剩余固体可以知道，第1次反应消耗了碳酸钙3g，而到第3次剩余的为1g，所以可以判断第一次盐酸已被反应完全，且碳酸钙有剩余，所以第2次消耗的碳酸钙的质量依然为3g，即m的值为5-3=2，
（2）根据题意及表格中的数据可以知道，剩余的1g固体为杂质，即碳酸钙的质量为：8g-1g=7g，所以该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：×100%=87.5%
（3）设10克稀盐酸中溶质质量为x，反应产生二氧化碳的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
3g    x              y

解得：x=2.19g    y=1.32g
所以盐酸的质量分数为：×100%=21.9%；
由表格中的数据可以知道每10g盐酸能够消耗3g碳酸钙，根据（1）中的分析可以知道，第一次和第二次的盐酸已被完全消耗，而第3次只有1g碳酸钙和盐酸反应，而第四次中的盐酸没有反应，所以最终剩余的盐酸的质量为：×（2g+3g）=g；
所以实验结束后烧杯中HCl的质量为：g×21.9%=3.65g
该过×程中产生CO₂的总质量为：×7g=3.08g．
所以实验结束后烧杯中HCl的质量分数为：×100%=8.3%．
答：（1）m=2；
（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为87.5%；
（3）实验结束后烧杯中稀盐酸的溶质质量分数8.3%．
分析：（1）由第一次加入10g稀盐酸剩余固体可以知道，第1次反应消耗了碳酸钙3g，而到第3次剩余的为1g，所以可以判断第一次盐酸已被反应完全，且碳酸钙有剩余，所以第2次消耗的碳酸钙的质量依然为3g，即m的值为5-3=2，可以据此解答；
（2）根据题意及表格中的数据可以知道，剩余的1g固体为杂质，即碳酸钙的质量为：8g-1g=7g，可以据此求出碳酸钙的质量分数；
（3）根据化学方程式可以可以求出10g稀盐酸中溶质的质量，然后结合反应的情况完成解答即可．
点评：把握住记录数据中在发生着变化的数据，分析数据变化的原因或变化的规律，这是分析实验数据的一种常用方法，也是这类题的解题关键．